TW202024826A - 半導體製程的自動化運作方法 - Google Patents

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陳贊仁
郭中一
吳至欽
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Abstract

本發明的半導體製程的自動化運作方法包括下列步驟，首先，提供多台製程設備，多台製程設備是進行相同的製程作業；接著，依據多台製程設備的閒置信號自進料位置取得待測基板；然後，輸送待測基板至多台製程設備中產生閒置信號的製程設備，製程設備接收待測基板後執行製程作業；之後，依據多台製程設備的完成信號，自產生完成信號的製程設備上搬送待測基板至出料位置，而使製程設備再次產生閒置信號，也就是重新接收新的待測基板。

Description

半導體製程的自動化運作方法
本發明係與半導體製程運作方法有關，特別是指半導體製程的自動化運作方法
隨著網際網路發展，各種機器設備都可透過有線或無線網路相互傳送信號，以達成自動化工業。但目前半導體或面板等工業進行相關製程作業時仍採取分站式規劃，這種規劃方式不利於整廠自動化。
再者，設備與設備之間沒有構成通訊，導致待測基板通常會在進料位置、等待位置或出料位置等停留一些時間，以等待被搬送至下一製程作業，但等待除了讓暴露在空氣中的待測基板增加被汙染的機會外，也讓讓製程的效率不佳，因此，有效率地輸送待測基板來減少等待時間將可提升製程品質，這也是亟待解決的問題。
有鑑於上述缺失，本發明的半導體製程的自動化運作方法可透過製程設備與搬送系統之間的通訊來提高製成效率，更可提高品質。
本發明的半導體製程的自動化運作方法包括下列步驟，首先，提供多台製程設備，多台製程設備是進行相同的製程作業；接著，依據多台製程設備的閒置信號自進料位置取得待測基板；然後，輸送待測基板至多台製程設備中產生閒置信號的製程設備，製程設備接收待測基板後執行製程作業；及，之後，依據多台製程設備的完成信號，自產生完成信號的製程設備上搬送待測基板至出料位置，而使製程設備再次產生閒置信號，也就是重新接收新的待測基板。
如此，本發明的半導體製程的自動化運作方法可透過多台製程設備個別產生閒置信號或完成信號，而使搬送系統有效率地搬送待測基板，以提高製程效率，並可降低待測基板被汙染的機會。
有關本發明所提供之半導體製程的自動化運作方法的構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本創作之專利申請範圍。
以下，茲配合各圖式列舉對應之較佳實施例來對本發明的半導體製程的自動化運作方法的組成構件及達成功效來作說明。然各圖式中半導體製程的自動化運作方法的構件、尺寸及外觀僅用來說明本發明的技術特徵，而非對本發明構成限制。
半導體製程例如待測基板的外觀檢查、功能測試及修補異常線路等，外觀檢查可以透過光學檢查來確認待測基板外觀是否完整，功能測試可以透過供電及測試信號測試待測基板的各項電性能力，修補可以透過對應設備修補待測基板上的異常線路。
如第1圖所示，本發明的半導體製程的自動化運作方法10包括下列步驟：首先，執行步驟S11，提供多台製程設備，該多台製程設備是進行相同的製程作業。多台是指兩台或兩台以上。接著，執行步驟S13，依據該多台製程設備的閒置信號自進料位置取得待測基板。然後，執行步驟S15，輸送待測基板至該多台製程設備中產生閒置信號的製程設備，製程設備接收待測基板後執行製程作業，以使每台製程設備都接收到待測基板及執行製程作業。再來，執行步驟S17，依據多台製程設備的完成信號，自產生完成信號的製程設備上搬送待測基板至出料位置，而使製程設備再次產生閒置信號，以重新接收待測基板。完成信號是指製程設備完成製程作業後所產生的信號。其中，再次產生閒置信號，以重新接收待測基板代表回到步驟S13。
如此，透過重複執行步驟S11-S17即可有效率地完成半導體製程作業，並達成自動化運作的目的。
如第2圖所示，步驟S11中每一製程設備30包括信號處理裝置31及通訊裝置32。信號處理裝置31連接通訊裝置32。信號處理裝置31處理及產生閒置信號及完成信號。閒置信號是待測基板被搬離後產生，因此，本領域之人能理解信號處理裝置31包括感測器，用以感測是否接收待測基板。完成信號則是製程作業的完成後由信號處理裝置31產生，完成信號可透過製程作業運作時程來產生，且可包含製程結果，例如待測基板是良品或不良品。通訊裝置32接收及發射閒置信號及完成信號，接收及發射可透過有線或無線的方式傳輸或廣播。
如第3及4圖所示，步驟S13-S17中取得、輸送及搬送是透過串聯式搬送系統50來執行各種動作。串聯式搬送系統50包括進出料搬送裝置51、多個工作站53及系統處理裝置55。
進出料搬送裝置51串聯兩工作站53，進料位置P1及出料位置P4分別位在進出料搬送裝置51的前、後兩端，前、後兩端不是指進出料搬送裝置51的兩終端，而是指相對位置，本實施例中，進料位置P1可以定義在工作站53的前端、出料位置P4可以定義在工作站53的後端。進出料搬送裝置51可以包括軌道組511、搬送台513及載台515。搬送台513連接軌道組511，且可沿軌道組511移動，搬送台513用以輸送及搬送待測基板40，搬送台513可執行升降及旋轉運動，其他實施例中，搬送台513也可以結合多軸機械手臂或其他移動機構來進行輸送及搬送待測基板40。
步驟S11中多台製程設備30是設置在多個工作站53內，工作站53包括框架531及支線軌道組533。軌道組511固定連接框架531，支線軌道組533固定連接框架531。製程設備30連接支線軌道組533，且可沿支線軌道組533移動至等待位置P2、P3。本實施例中，每個工作站53是設置兩台製程設備30，且分別位在進出料搬送裝置51的兩相對側，其他實施例中，工作站53內製程設備30的數量可以更少或更多，且設置位置也不以相對側為限。
系統處理裝置55接收及處理閒置信號及完成信號，並控制進出料搬送裝置51及多個工作站53的運作，系統處理裝置55可以透過有線或無線方式控制進出料搬送裝置51及多個工作站53的運作。
其中，當有多個閒置信號產生時，步驟S15中輸送是依據閒置信號產生的順序依序輸送待測基板40給製程設備30，也就是系統處理裝置55可依據已接收閒置信號被產生的先後順序而控制進出料搬送裝置51搬送待測基板40給對應的製程設備30，而完成有效率地進料作業。相同地，當有多個完成信號產生時，步驟S17中搬送是依據完成信號產生地順序依序搬走製程設備30上的待測基板40，也就是系統處理裝置55可依據已接收完成信號被產生的先後順序而控制進出料搬送裝置51搬走製程設備30上的待測基板40，而完成有效率地出料作業。表示，本實施例中，系統處理裝置55依據製程設備30產生閒置信號或完成信號的時間順序來決定輸送及搬送待測基板40的順序，但其他實施例中，系統處理裝置55也可以依據其他方式來安排輸送及搬送順序，例如實際接收信號的順序或製程設備的優先等級等。
再者，本創作中步驟S15的輸送分成兩個動作，第一個動作是將待測基板40自進料位置P1被送到等待位置P2、P3，接著第二動作是製程設備30移動到等待位置P2、P3接收待測基板40，這兩個動作的先後順序可以被調換。相同地，步驟S17的搬送也被分成兩個動作，第一動作是製程設備30沿著支線軌道組533移回等待位置P2、P3，接著第二動作將製程設備30上的待測基板40送至出料位置P4。
如第5及6圖所示，步驟S15的輸送與步驟S17的搬送與上述實施例不同，這個差異主要在於進出料搬送裝置及工作站機構配置的不同，因此，本領域之人能理解機構配置的不同會改變輸送及搬送的動作。這個實施例中，串聯式搬送系統70包括進出料搬送裝置71、兩工作站73及系統處理裝置75。進出料搬送裝置71串聯連接兩工作站73，製程設備30設於兩工作站73內。系統處理裝置75接收及處理閒置信號及完成信號，並控制進出料搬送裝置71及工作站的運作。
進出料搬送裝置71包括線性滑台711及兩承載台713。兩承載台713連接線性滑台711，且可沿線性滑台711移動。承載台731可透過氣浮、夾持或其他機械固定方式固定待測基板40，以安全地輸送待測基板40。
工作站73包括框架731、支線軌道組733及搬送台735。線性滑台711穿過框架731。支線軌道組733連接框架731。搬送台735連接支線軌道組733，且可沿支線軌道組733的配置來進行上下(Z軸)及橫向(Y軸)的運動。其他實施例中，支線軌道組733可以是多軸機械手臂或其他移動機構，並與搬送台735結合以輸送及搬送待測基板40。
本實施例中，步驟S15的輸送是將待測基板40自進料位置P1送到等待位置P2、P3，這是透過承載台713來進行，之後將待測基板40搬至對應的製程設備30，這是透過搬送台735來進行。步驟S17的搬送是將製程設備30上的待測基板40搬回等待位置P2、P3，並從等待位置P2、P3將待測基板40送至出料位置P4，表示搬送台735能將製程設備30上的待測基板40搬回位在等待位置P2、P3內的承載台713，之後承載台713才載送待測基板40至出料位置P4。
此外，步驟S15的輸送及步驟S17的搬送還包括水平(XY軸)旋轉待測基板40，以使待測基板40轉向。
其他實施例中，步驟S15的輸送及步驟S17的搬送分別可透過更少或更多動作來完成，更少例如透過多軸機械手臂來輸送及搬送待測基板40，更多例如透過其他行程方向的安排來進行輸送及搬送待測基板40。
因此，本發明的自動化運作方法中的取得、輸送及搬送是不以本實施例所述的兩種串聯式搬送系統為限，其他實施例中，取得、輸送及搬送也可以透過其他機構配置來達成各種動作。
最後，再次強調，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本發明之申請專利範圍所涵蓋。
10:自動化運作方法 S11-S17:步驟 30:製程設備 31:信號處理裝置 32:通訊裝置 40:待測基板 50:串聯式搬送系統 51:進出料搬送裝置 511:軌道組 513:搬送台 515:載台 53:工作站 531:框架 533:支線軌道組 55:系統處理裝置 70:串聯式搬送系統 71:進出料搬送裝置 711:線性滑台 713:承載台 73:工作站 731:框架 733:支線軌道組 735:搬送台 75:系統處理裝置 P1:進料位置 P2、P3:等待位置 P4:出料位置
第1圖是本發明的半導體製程的自動化運作方法的步驟流程圖。 第2圖是第1圖中所述製程設備的功能方塊圖。 第3及4圖分別是執行第1圖中各步驟的串聯式搬送系統的實施例的前視及俯視示意圖。 第5及6圖分別是執行第1圖中各步驟的串聯式搬送系統的另一實施例的前視及俯視示意圖。
10:自動化運作方法
S11-S17:步驟

Claims (10)

  1. 一種半導體製程的自動化運作方法，包括步驟： 　　提供多台製程設備，該多台製程設備是進行相同的製程作業； 　　依據該多台製程設備的閒置信號自一進料位置取得一待測基板； 　　輸送該待測基板至該多台製程設備中產生該閒置信號的製程設備，該製程設備接收該待測基板後執行該製程作業；及 　　依據該多台製程設備的完成信號，自產生該完成信號的該製程設備上搬送該待測基板至一出料位置，而使該製程設備再次產生該閒置信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，輸送是依據該閒置信號產生的順序依序輸送該待測基板給該多台製程設備。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，搬送是依據該完成信號產生的順序依序搬走該多台製程設備上的該待測基板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，輸送是將該待測基板自該進料位置送到至少一等待位置，該多台製程設備移動到該至少一等待位置以接收該待測基板。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，搬送是該製程設備移回該至少一等待位置，並將該製程設備上的該待測基板送至該出料位置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，輸送是將該待測基板自該進料位置送到至少一等待位置，之後將該待測基板搬至對應的該製程設備。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，搬送是將該製程設備上的該待測基板搬回該至少一等待位置，並從該至少一等待位置將該待測基板送至該出料位置。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，取得、輸送及搬離包括水平旋轉該待測基板。
  9. 如申請專利範圍第1或8項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，取得、輸送及搬送是透過一串聯式搬送系統，該串聯式搬送系統包括一進出料搬送裝置、多個工作站及一系統處理裝置，該進出料搬送裝置串聯連接該多個工作站，該多台製程設備設於該多個工作站內，該系統處理裝置接收及處理該閒置信號及該完成信號，並控制該進出料搬送裝置及該多個工作站的運作。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程的自動化運作方法，其中，每一製程設備包括一信號處理裝置及一通訊裝置，該信號處理裝置連接該通訊裝置，且用以處理及產生該閒置信號及該完成信號，該通訊裝置接收及發射該閒置信號及該完成信號。
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